Развитие научных основ создания гибких поточных технологий ремонта подвижного состава

Abstract

RU: Диссертация посвящена решению важной научно-прикладной проблемы, которая имеет место при индустриальном ремонте подвижного состава железнодорожного транспорта и связана с противоречием между регламентированным тактом «жесткой» поточной линии и значительными колебаниями трудоемкости ремонтных работ на объектах. Эта проблема может быть решена за счет принятия специальных организационно-технических решений, которые смогут придать транспортно-технологическую гибкость производству по ремонту подвижного состава, благодаря чему у вагоноремонтных потоков появится возможность функционировать более эффективно, так как существенно возрастет их пропускная способность, сократится простой вагонов в ремонте и увеличится съем вагонов с одного ремонтного места. Поэтому в работе предложена методология создания таких гибких вагоноремонтных потоков, а также комплексно обосновано и научно подтверждено их преимущество по сравнению с «жесткими» поточными линиями, чем заложены основы теории гибкого вагоноремонтного производства. В работе проведен ретроспективный анализ научных разработок и практических решений в области организации ремонта подвижного состава как в СНГ, так и за рубежом. Особое внимание обращено на поточные методы производства в других отраслях промышленности. Представлена широкая база данных по трудоемкостям деповского ремонта полувагонов, выполнен их анализ и получены кривые законов распределения плотности времени выполнения ремонтных работ. Эти данные послужили исходным материалом при проведении имитационного моделирования вагоноремонтных потоков. Разработаны методы рационального соединения между собой отдельных участков генерального вагоноремонтного потока и введён показатель структурной гибкости потока. Осуществлен поиск рациональных структурных вариантов организации гибких вагоноремонтных потоков при разном количестве ремонтных позиций на потоке и разном количестве ремонтных модулей на позициях и определена их структурная гибкость. Расчеты показали, что количество возможных сценариев перемещения вагонов вдоль позиций гибких потоков может достигать нескольких тысяч, в отличие только от одного сценария при традиционных потоках. На основании матрицы взаимодействия подразделений и моделей теории графов предложен метод формирования структурно-логистического комплекса основных технологических участков вагоноремонтного предприятия, которое использует гибкий поток, что позволит сократить транспортные пути для перемещения отдельных узлов, деталей и вагонов в целом. На основании комплексного анализа возможных причин представлен алгоритм решения задачи векторной оптимизации по двум показателям при выборе гибкой технологии ремонта. На базе математического аппарата теории кусочно-линейных агрегатов разработана имитационная модель функционирования модулей гибких потоков для ремонта подвижного состава, что в отличие от раннее используемых аналитических моделей теории массового обслуживания позволяет приблизить имитационную модель к реальному процессу, и тем самым получить более достоверный результат. Углубленно исследованы процессы функционирования гибких потоков для ремонта вагонов при различных структурных вариантах их реализации. Имитаци-онные модели разработаны в вероятностном исполнении, когда прослеживается движение каждого отдельного вагона через все позиции потока, что значительно отличает их от существующих моделей, которые были разработаны в квазирегу-лярном исполнении, когда просто определялись усреднённые показатели по каж-дой отдельной позиции, а через них уже рассчитывались показатели всего потока. На основании составленных алгоритмов моделирования были разработаны программы для моделирования различных структурных вариантов гибких потоков. Доказано, что в едином гибком потоке можно успешно ремонтировать как разные типы вагонов, так и производить разные виды ремонтов, что позволяет значительно расширить номенклатуру ремонтируемых изделий и делает производство менее зависимым от конкретных объектов ремонта. Усовершенствован принцип работы и конструкция транспортного агрегата для перемещения вагонов между позициями гибкого ремонтного потока. Предложены аналитические методы расчета основных параметров поточного вагоноремонтного производства гибридного типа в части ремонта в едином потоке различных типов вагонов, и выполнения различных видов ремонта. Предложена методология создания гибкого вагоноремонтного производства, которая может быть положена в основу проектирования перспективных вагоноремонтных производств нового поколения – производств с более широкими возможностями и значительно лучшими технико-экономическими показателями. На основании выполненных технико-экономических расчетов показаны преимущества гибких поточных технологий по сравнению с «жесткими» потоками. При увеличении капитальных вложений всего на 5–7 % пропускная способность потоков возрастает на 50–70 %. В работе делается вывод о том, что для вагоноремонтного производства, имеющего ярко выраженный вероятностный характер объемов ремонтных работ на объектах, гибкие поточные технологии являются наиболее целесообразной формой организации процесса ремонта вагонов и поэтому их необходимо активно внедрять в практику вагоноремонтного производства. Предложенные автором технические и технологические решения внедрены в производство и в учебный процесс, о чем свидетельствуют соответствующие акты внедрения. EN: Dissertation is devoted to the solution of important scientific and applied problems, which is related to the contradiction between the regulated tact "hard" production line and significant fluctuations in the complexity of re-repair work on objects. The methods for creating flexible car-flows, as well as a comprehensive and scientifically substantiated confirmed their advantage over the "hard" production lines than the foundations of the theory of flexible wagon production. The methods of rational connection between the individual sections of a general car repair stream is introduced and-exponent of structural flexibility. In its search for rational structural options for flexible car-flows at different positions in the amount of repair flow and different number of repair units on the positions and determine their structural flexibility. On the basis of the mathematical apparatus of the theory of piecewise linear units we developed a simulation model of the flow of flexible modules for the repair of rolling stock. In-depth study the processes of functioning of the flexible thread to repair cars at different structural options for their implementation. With an increase in capital investments by 5-7%, capacity increased by 50-70%. Proposed by the author technical and technological solutions implemented in the production and in the educational process, as evidenced by the introduction of the relevant acts.